مقالات

5.5: كتابة الصيغ للمركبات الأيونية


أهداف التعلم

  • اكتب الصيغة الصحيحة للمركب الأيوني.
  • التعرف على الأيونات متعددة الذرات في الصيغ الكيميائية.

لا توجد المركبات الأيونية كجزيئات. في الحالة الصلبة ، توجد المركبات الأيونية في شبكة بلورية تحتوي على العديد من أيونات كل من الكاتيون والأنيون. الصيغة الأيونية ، مثل ( ce {NaCl} ) ، هي صيغة تجريبية. تشير هذه الصيغة فقط إلى أن كلوريد الصوديوم يتكون من عدد متساوٍ من أيونات الصوديوم والكلوريد. كبريتيد الصوديوم ، مركب أيوني آخر ، له الصيغة ( ce {Na_2S} ). تشير هذه الصيغة إلى أن هذا المركب يتكون من ضعف أيونات الصوديوم مثل أيونات الكبريتيد. سيعلمك هذا القسم كيفية إيجاد النسبة الصحيحة للأيونات ، بحيث يمكنك كتابة الصيغة الصحيحة.

إذا كنت تعرف اسم المركب الأيوني الثنائي ، فيمكنك كتابته صيغة كيميائية. ابدأ بكتابة أيون المعدن بشحنته ، متبوعًا بالأيون اللافلزي بشحنته. نظرًا لأن المركب الكلي يجب أن يكون محايدًا كهربائيًا ، حدد عدد الأيون المطلوب حتى تلغي الشحنات الموجبة والسالبة بعضها البعض.

مثال ( PageIndex {1} ): نيتريد الألومنيوم وأكسيد الليثيوم

اكتب معادلات نيتريد الألومنيوم وأكسيد الليثيوم.

حل

اكتب معادلة نيتريد الألومنيوماكتب معادلة أكسيد الليثيوم
1. اكتب رمز وشحنة الكاتيون (المعدن) أولاً ثم الأنيون (اللافلزي) ثانيًا. ( ce {Al ^ {3+}} : : : : : ce {N ^ {3 -}} ) ( ce {Li ^ +} : : : : : ce {O ^ {2 -}} )
2. استخدم مُضاعِفًا لجعل الشحنة الإجمالية للكاتيونات والأنيونات متساوية مع بعضها البعض.

إجمالي شحنة الكاتيونات = إجمالي شحنة الأنيونات

1(3+) = 1(3-)

+3 = -3

إجمالي شحنة الكاتيونات = إجمالي شحنة الأنيونات

2(1+) = 1(2-)

+2 = -2

3. استخدم المضاعفات على أنها منخفضة لكل أيون. ( ce {Al_1N_1} ) ( ce {Li_2O_1} )
4. اكتب الصيغة النهائية. اترك جميع الرسوم وجميع الاشتراكات 1. ( ce {AlN} ) ( ce {Li_2O} )

طريقة بديلة لكتابة صيغة صحيحة للمركب الأيوني هي استخدام طريقة تقاطع. في هذه الطريقة ، يتم عبور القيمة العددية لكل من الشحنات الأيونية لتصبح رمزًا منخفضًا للأيون الآخر. تم إسقاط علامات التهم.

مثال ( PageIndex {2} ): طريقة التقاطع لأكسيد الرصاص (IV)

اكتب معادلة أكسيد الرصاص (IV).

حل

طريقة تقاطعاكتب معادلة أكسيد الرصاص (IV)
1. اكتب رمز وشحنة الكاتيون (المعدن) أولاً ثم الأنيون (اللافلزي) ثانيًا. ( ce {Pb ^ {4+}} : : : : : ce {O ^ {2 -}} )
2. انقل فقط رقم الشحنة الموجبة ليصبح منخفضًا للأنيون ورقم الشحنة السالبة فقط ليصبح أسفل الكاتيون.
3. التقليل إلى أدنى نسبة. ( م {Pb_2O_4} )
4. استبعد جميع الرموز التي تكون 1. ( ce {PbO_2} )

تمرين ( PageIndex {2} )

اكتب الصيغة الكيميائية للمركب الأيوني المكون من كل زوج من الأيونات.

  1. أيون الكالسيوم وأيون الأكسجين
  2. 2+ أيون النحاس وأيون الكبريت
  3. 1+ أيون النحاس وأيون الكبريت
الجواب أ:
CaO
الجواب ب:
CuS
الجواب ج:
النحاس2س

اعلم أن المركبات الأيونية هي صيغ تجريبية ولذا يجب كتابتها على أنها أقل نسبة من الأيونات.

مثال ( PageIndex {3} ): مركب الكبريت

اكتب صيغة الصوديوم ممزوجًا بالكبريت.

حل

طريقة تقاطعاكتب صيغة الصوديوم ممزوجًا بالكبريت
1. اكتب رمز وشحنة الكاتيون (المعدن) أولاً ثم الأنيون (اللافلزي) ثانيًا.

( ce {Na ^ {+}} : : : : : ce {S ^ {2 -}} )

2. انقل فقط رقم الشحنة الموجبة ليصبح منخفضًا للأنيون ورقم الشحنة السالبة فقط ليصبح أسفل الكاتيون.
3. التقليل إلى أدنى نسبة.هذه الخطوة ليست ضرورية.
4. استبعد جميع الرموز التي تكون 1. ( ce {Na_2S} )

تمرين ( PageIndex {3} )

اكتب صيغة كل مركب أيوني.

  1. بروميد الصوديوم
  2. كلوريد الليثيوم
  3. أكسيد المغنيسيوم
الجواب أ:
نبر
الجواب ب:
ليكل
الجواب ج:
MgO

أيونات متعدد الذرات

تتكون بعض الأيونات من مجموعات من الذرات مرتبطة ببعضها البعض ولها شحنة كهربائية شاملة. نظرًا لأن هذه الأيونات تحتوي على أكثر من ذرة واحدة ، فإنها تسمى أيونات متعددة الذرات. الأيونات متعددة الذرات لها صيغ وأسماء وشحنات مميزة يجب حفظها. على سبيل المثال ، لا3 هو أيون النترات. يحتوي على ذرة نيتروجين واحدة وثلاث ذرات أكسجين وشحنة إجمالية قدرها 1−. يسرد الجدول ( PageIndex {1} ) الأيونات المتعددة الذرات الأكثر شيوعًا.

الجدول ( PageIndex {1} ): بعض الأيونات متعددة الذرات
اسممعادلة
أيون الأمونيومنيو هامبشاير4+
أيون خلاتج2ح3ا2 (مكتوب أيضًا CH3كو2)
أيون الكربوناتكو32−
أيون كروماتCrO42−
أيون ثنائي كروماتسجل تجاري2ا72−
أيون كربونات الهيدروجين (أيون بيكربونات)HCO3
أيون السيانيدCN
أيون الهيدروكسيدأوه
أيون النتراتلا3
أيون النتريتلا2
أيون برمنجناتMnO4
أيون الفوسفاتص43−
أيون فوسفات الهيدروجينHPO42−
أيون فوسفات ثنائي الهيدروجينح2ص4
أيون الكبريتاتوبالتالي42−
أيون كبريتات الهيدروجين (أيون ثنائي كبريتات)HSO4
أيون الكبريتيتوبالتالي32−

قاعدة إنشاء الصيغ للمركبات الأيونية التي تحتوي على أيونات متعددة الذرات هي نفسها المستخدمة في الصيغ التي تحتوي على أيونات أحادية الذرة (أحادية الذرة): يجب أن تتوازن الشحنات الموجبة والسالبة. إذا كانت هناك حاجة إلى أكثر من أيون متعدد الذرات لموازنة الشحنة ، فإن الصيغة بأكملها يجب وضع أيون متعدد الذرات بين قوسين ، ويتم وضع الرمز الرقمي في الخارج الأقواس. هذا لتوضيح أن الرمز المنخفض ينطبق على أيون متعدد الذرات بالكامل. مثال على ذلك هو Ba (NO3)2.

كتابة الصيغ للمركبات الأيونية التي تحتوي على أيونات متعددة الذرات

تتضمن كتابة صيغة للمركبات الأيونية التي تحتوي على أيونات متعددة الذرات أيضًا نفس الخطوات المستخدمة بالنسبة للمركب الأيوني الثنائي. اكتب رمز وشحنة الكاتيون متبوعًا برمز وشحنة الأنيون.

مثال ( PageIndex {4} ): نترات الكالسيوم

اكتب معادلة نترات الكالسيوم.

حل

طريقة تقاطعاكتب معادلة نترات الكالسيوم
1. اكتب رمز وشحنة الكاتيون (المعدن) أولاً ثم الأنيون (اللافلزي) ثانيًا. ( ce {Ca ^ {2+}} : : : : : ce {NO_3 ^ -} )
2. انقل فقط رقم الشحنة الموجبة ليصبح منخفضًا للأنيون ورقم الشحنة السالبة فقط ليصبح أسفل الكاتيون.
3. التقليل إلى أدنى نسبة.

( م {Ca_1 (NO_3) _2} )

4. اترك كل الرموز التي تكون 1. إذا كان هناك أيون متعدد الذرات واحد فقط ، فاترك الأقواس. ( ce {Ca (NO_3) _2} )

مثال ( PageIndex {5} )

اكتب الصيغة الكيميائية لمركب أيوني يتكون من أيون البوتاسيوم وأيون الكبريتات.

حل

تفسيرإجابه
تحتوي أيونات البوتاسيوم على شحنة 1+ ، بينما تحتوي أيونات الكبريتات على شحنة 2. سنحتاج إلى اثنين من أيونات البوتاسيوم لموازنة شحنة أيون الكبريتات ، وبالتالي فإن الصيغة الكيميائية المناسبة هي K2وبالتالي4. (K_2SO_4 )

تمرين ( PageIndex {5} )

اكتب الصيغة الكيميائية للمركب الأيوني المكون من كل زوج من الأيونات.

  1. أيون المغنيسيوم وأيون الكربونات
  2. أيون الألومنيوم وأيون الأسيتات
الجواب أ:
MgCO3
الجواب ب:
آل (CH3سجع)3

التعرف على المركبات الأيونية

هناك طريقتان للتعرف على المركبات الأيونية. أولاً ، المركبات بين العناصر المعدنية واللافلزية تكون عادةً أيونية. على سبيل المثال ، CaBr2 يحتوي على عنصر فلزي (كالسيوم ، مجموعة 2 [أو 2 أ] فلز) وعنصر غير فلزي (بروم ، مجموعة 17 [أو 7 أ] غير فلزية). لذلك ، فمن المرجح أنه مركب أيوني. (في الحقيقة هي هو أيوني.) على النقيض من ذلك ، فإن المركب NO2 يحتوي على عنصرين غير فلزات (نيتروجين ، من المجموعة 15 [أو 5 أ] ، وأكسجين ، من المجموعة 16 [أو 6 أ]. وهو ليس مركبًا أيونيًا ؛ إنه ينتمي إلى فئة المركبات التساهمية التي تمت مناقشتها في مكان آخر. لاحظ أيضًا أن هذا المزيج من النيتروجين والأكسجين ليس له شحنة كهربائية محددة ، لذلك هو ليس أيون النتريت.

ثانيًا ، إذا تعرفت على صيغة أيون متعدد الذرات في مركب ، فإن المركب يكون أيونيًا. على سبيل المثال ، إذا رأيت الصيغة Ba (NO3)2، يمكنك التعرف على "لا3"جزء من أيون النترات ، لا3. (تذكر أن اصطلاح كتابة الصيغ للمركبات الأيونية هو عدم تضمين الشحنة الأيونية.) هذا دليل على أن الجزء الآخر من الصيغة ، Ba ، هو في الواقع Ba2+ أيون ، مع 2+ تهمة موازنة الشحنة الكلية 2− من أيوني النترات. وبالتالي ، فإن هذا المركب أيوني أيضًا.

مثال ( PageIndex {6} )

حدد كل مركب على أنه أيوني أو غير أيوني.

  1. نا2ا
  2. PCl3
  3. نيو هامبشاير4Cl
  4. من2

حل

تفسيرإجابه
أ. الصوديوم معدن ، والأكسجين مادة غير فلزية. لذلك ، نا2من المتوقع أن يكون O أيوني. (Na_2O ) ، أيوني
ب. كل من الفوسفور والكلور من اللافلزات. لذلك ، PCl3 ليس أيوني. (PCl_3 ) ، غير أيوني
ج. NH4 في الصيغة يمثل أيون الأمونيوم ، NH4+، مما يدل على أن هذا المركب أيوني. (NH_4Cl ) أيوني
د. كل من الأكسجين والفلور من اللافلزات. لذلك ، OF2 ليس أيوني. (OF_2 ) ، أيوني

تمرين ( PageIndex {6} )

حدد كل مركب على أنه أيوني أو غير أيوني.

  1. ن2ا
  2. FeCl3
  3. (NH4)3ص4
  4. SOCl2
الجواب أ:
لا أيوني
الجواب ب:
أيوني
الجواب ج:
أيوني
الجواب د:
لا أيوني

ملخص

تحتوي صيغ المركبات الأيونية على رموز وعدد كل ذرة موجودة في مركب بأقل نسبة عدد صحيح.

المساهمات والسمات


شاهد الفيديو: صيغ المركبات الكيميائية شرح الدرس كامل مع حل الأسئلة. الصف الثامن الإعدادي (كانون الثاني 2022).